J'ai besoin de piloter un solénoïde avec un MOSFET. Le solénoïde est un solénoïde de 8W et il sera connecté à une tension + 12V.
Et cette commande d'entraînement doit être isolée avec un optocoupleur mais je ne sais pas comment la choisir.
Quelles caractéristiques dois-je surveiller dans la fiche technique? Ce qui est important? Y a-t-il de bonnes marques et de mauvaises?
Réponses:
Un optocoupleur commun a une sortie de courant: vous connectez le transistor de sortie à Vcc et l'émetteur fournira le courant. Le montant dépend du CTR ou du rapport de transfert actuel. Ce n'est pas beaucoup et est généralement exprimé en pourcentage. Par exemple, un CTR de 30% signifie que vous avez besoin d'une entrée de 10 mA pour obtenir une sortie de 3 mA. Utilisez ces 3 mA pour piloter la base d'un BJT. Vous aurez besoin d'un Darlington pour piloter obtenir plus de 100 mA de courant de collecteur.
Mais un Darlington a une tension de saturation élevée et peut en retirer trop de la tension d'alimentation du solénoïde. Un MOSFET peut être mieux. Mais les MOSFET sont pilotés en tension et non en courant comme les BJT. Vous devez donc convertir le courant de sortie de l'optocoupleur en tension. Rien de plus simple: ajoutez une résistance entre la grille et la masse, et le courant qui la traverse provoquera une chute de tension, ce qui activera le FET.
La bonne chose est que vous pouvez choisir la tension simplement en choisissant la bonne valeur de résistance. Par exemple, notre 3 mA provoquera une tension de grille de 4,5 V aux bornes d'une résistance de 1,5 kΩ. Vous pourriez être tenté de choisir une valeur de résistance assez élevée, mais ce n'est pas nécessairement une bonne idée. L'optocoupleur a un courant de fuite lorsqu'il est éteint (appelé "courant d'obscurité") et cela provoquera également une tension de grille. Vous devrez vous assurer que ce ne sera pas assez élevé pour activer le FET. Si le courant d'obscurité est de 10 µA (une valeur plutôt élevée), la résistance de 1,5 kΩ affichera 15 mV sur la grille du FET, et ce sera suffisamment faible pour ne pas l'activer. Les 4,5 V des 3 mA seront suffisants si vous choisissez un FET de porte de niveau logique .
Le LTV817 est un optocoupleur à faible coût qui est parfait pour cela: un CTR minimum de 50%, un courant d'obscurité de seulement 100 nA et une tension de collecteur-émetteur maximale de 35 V.Le
LTV817 ayant un courant d'obscurité aussi faible, la valeur de R1 peut être augmenté à 15 kΩ. 300 µA suffisent alors pour obtenir la tension de grille de 4,5 V, et le courant d'obscurité ne provoquera qu'une tension de 1,5 V aux bornes de la résistance. À un CTR de 50%, vous n'aurez besoin que d'un courant d'entrée de 600 µA. Utilisez 2 mA pour avoir une marge.
Pour le FET, il existe de nombreuses options. Le FDC855 , par exemple, vous fournira suffisamment de courant à une tension de grille de 4,5 V, donnant une résistance à la marche négligeable de 36 mΩ: la chute de tension n'est que de 24 mV et la dissipation de puissance de 16 mW (soit 0,2% de la puissance du solénoïde) .
Edit: sélection du bon FET
Comme je l'ai dit, il existe de nombreux FET adaptés à votre application. Je me réfère souvent au FDC855 car il présente un bon équilibre entre coût et fonctionnalités. Pour le coût, la règle est; plus le bas , plus le FET coûte cher. Le vôtre n'a qu'à commuter 0,67 A, c'est moyen, puis un extrêmement bas (vous pouvez les ramener à 1 mΩ) n'est pas vraiment nécessaire.
Vous avez trouvé le PMF290XN bon marché (bien que chez Digikey il ne soit que 25% moins cher que le FDC855, pas 80%). Il a un un peu plus élevé de 350 mΩ, mais ce n'est toujours pas un problème. La chute de tension est de 240 mV et la dissipation de puissance de 160 mW. C'est plus que le FDC855, mais ça va quand même.
Le supérieur met également une limite au courant. Pour le PMF290XN, c'est 1 A, ce qui n'est pas génial, mais suffisant pour l'application. Les 2 A que vous lisez dans la fiche technique sont pulsés (une seule impulsion de 10 µs). Ne le lisez pas car 2 A en continu serait autorisé, le 1 A est la valeur maximale absolue. Les courants supérieurs (pulsés) montrent simplement où le graphique se dirige.
Jetez également un œil aux figures 6 et 7. La figure 6 montre que 3 V est suffisant pour un courant de drain de 1,5 A, donc plus que suffisant pour votre 0,67 A. La figure 7 montre que vous avez besoin de 3,5 V pour un de 350 mΩ à 0,67 A.